《公路通行能力手册》编写背景

国外从本世纪50年代开始进行对通行能力领域研究，一直持续至今，取得了大量的研究成果，其中美国运输研究委员会（Transportation Research Board，以下简称TRB）的研究工作最具系统性和代表性。从1950年第一部《道路通行能力手册》（简称HCM）出版至今，随着交通工具的更新、交通设施的发展，几乎每隔15年再版一次。特别是于2000年编写的第四版HCM，吸收了世界范围内最新的研究成果，引入了交通流仿真模型和智能交通技术ITS，丰富了通行能力研究的实验手段。目前，正在使用的HCM是2010年出版的第五版。其他一些发达国家和发展中国家也以美国HCM为蓝本，结合各国具体的交通流特性，编写了各自的《道路通行能力手册》。德国的第三版本《道路通行能力手册》也已于2015年出版，目前在国际上的影响也非常大。

我国对通行能力的研究大体可分为四个阶段。开始阶段（1990年之前）、大规模开展研究阶段（1991-2000）、深入重点研究阶段（2001-2010）以及成果更新和提升阶段（2011-至今）。

80年代初，随着我国交通工程学科的逐渐形成，通行能力研究也逐渐开展起来，此时主要以混合交通、交叉口、交通流理论等方面专项研究为代表。例如，1983年交通运输部公路科学研究所联合八省市的公路交通部门进行了“混合交通双车道公路路段设计通行能力”研究。与此同时，市政工程部门联合北京工业大学、东南大学、同济大学等一些大专院校，也先后对城市交叉口的通行能力进行了分析研究，湖南长沙交通学院还应用交通熵的理论对混合交通的交通组成特性进行了探索性研究。这个时期，更多地是引入国外通行能力的研究方法，利用实际数据，对我国的交通运行特性进行了分析。

进入90年代，是通行能力研究的大规模开展阶段，此时主要是系统学习美国HCM，全面开展各种设施通行能力研究。1991年，北京工业大学翻译出版了美国的《HCM85》，1994年公路院开展了“等级公路适应交通量和折算系数标准”的研究，项目的成果最后纳入了公路技术标准，成为公路分级依据。1995年世界银行也将道路通行能力研究作为河北、河南两省贷款项目——石安高速公路技术援助项目的一部分，并聘请了10位国、内外咨询专家，重点对双车道公路、无信号控制与信号控制交叉口开展了较大规模的研究。但这些研究都是地方性的、分散的，未能形成通行能力的理论核心与框架体系，因而难以作为修订标准和规范的技术依据。为此，在前期研究的基础上，“九五”期间国家计委立项对“公路通行能力研究”进行了专项科技攻关，针对我国的交通组成、车辆动力特性以及驾驶人行驶特征，在北京、河北、河南、辽宁、四川、新疆和广东等六省一市对各类公路设施的通行能力进行了较全面、深入的研究。该项目历时五年，研究开发了交通流自动检测系统和数据统计分析处理软件；建立了我国代表性地区公路路段速度——流量统计分析模型；首次系统地建立了适合我国交通特点的高速公路、双车道公路路段的交通运行仿真模型并开发相应软件；提出了适合我国国情的公路通行能力分析方法体系，成果有力的支撑了标准和规范的编制。应该说该项目在我国通行能力研究方面具有里程碑式的意义，直至今天相关参研单位和人员仍然是这个领域的佼佼者。

进入2000年之后，则主要是深入重点，查缺补漏阶段，此时研究对象逐渐从高速公路转向城市快速路。2002年，公路院承担了“十五”国家科技攻关计划“快速路系统通行能力研究”，2003年，哈尔滨工业大学承担了国家自然科学基金项目“城市快速路系统交通流理论及其应用研究”，同年，公路院承担了西部交通建设项目“山区双车道公路通行能力研究”，2006年，北京工业大学承担了国家科技支撑计划“城市道路通行能力与交通系统评价方法”项目，2007年，北工大还翻译出版了美国《HCM2000》，2008年，公路院开展了“天津城市快速路互通立交通行能力研究”。其中，“快速路系统通行能力研究”项目建立了快速路系统速度-流量统计分析模型，在国内首次提出了适合国情的快速路通行能力理论分析体系，确定了快速路各个组成部分（基本路段、交织区、分合流区）的理想通行能力值；对交织区进行了分类，建立了基于可穿插间隙理论和最优化理论的通行能力确定方法。开发了快速路系统的交通运行仿真模型和《快速路通行能力分析指南》。有效的支撑了《城市快速路设计规程》（CJ129-2009）、《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）。

2010年美国出版了最新版的《HCM2010》，我国的道路通行能力研究与应用也进入了一个崭新的发展阶段。此时，除了要考虑新的发展需求，更多的、更为复杂的外部影响因素外，还要考虑新的技术革新对驾驶行为和通行效率的影响。例如，不同车道利用条件下的多车道高速公路通行能力研究，事件条件下路段及路网的通行效率研究，不同养护和改扩建施工交通组织下的施工区通行能力分析等是目前道路运营管理提出的新的需求。目前，车路协同、车联网、自动驾驶技术已经处于试验及部分商用阶段，这些车辆的存在将导致交通流不再完全符合是传统意义上的交通运行特点，交通安全和通行效率均将产生较大的变化，这也是目前阶段及未来要持续研究的重点。

本手册正是以多项科技成果为技术支撑，同时参考借鉴美国、德国和台湾等最新版《手册》中的编排结构和分析方法，编写而成的，以期科学地指导公路规划、设计、运营和管理。